电动工具紧固自停控制方法

技术领域

本发明涉及电动工具技术领域，具体涉及一种电动工具紧固自停控制方法。

背景技术

电动工具是一种通过传动机构来驱动作业工作头的工具。目前，市场上仅有少数电动工具具有紧固自停的功能。这些电动工具使用采样电阻采集母线电流的方式，当到达预设电流阈值后，电动工具停止工作，以此来实现螺丝或螺母等紧固件达到紧固效果后及时停机的目的，从而保护被紧固件不被损伤。

现有的技术方案在采集电流时，会因采样电阻温度发生变化、电流波动、ADC(模数转换器)采样时采集峰谷值变化导致采集的电流不稳定。其主要具有以下缺陷：

1.采样后的电流值覆盖密度限制于单片机ADC的采样速率，ADC采样需优先满足电机换相；

2.多重电流滤波算法需要一定的时间，导致响应停机时间迟缓；

3.因为电流波动的影响，停机时间的一致性较差；

4.电流阈值固定，针对适应的工况比较单一。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种电动工具紧固自停控制方法，以解决上述背景技术提出的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电动工具紧固自停控制方法，包括以下步骤：

S1：功能选择，根据当前工况选择合适的功能档位；

S2：工具启动等待；

S3：电机运行计算转速，当按动扳机之后，单片机接收到工具开机信号，主程序进入循环检测电机换向控制程序，电机运转的同时程序换向间隔时间开始计数，由换向间隔时间计算出当前电机转速；

S4：当前转速小于等于负载转速阈值，主程序控制电机三项MOS管对地短接，电机开始刹车停止转动；

S5：停机延时，机械部分从电机启动时开始运转，带动传动部分转动，被紧固件逐步进入紧固状态，电机转速因负载变大逐步变缓慢；

S6：电机停转，被紧固件进入完全紧固状态，电机停止工作。

优选地，S1中功能档位具体有：木板模式、薄体模式以及厚体模式。

优选地，S3中主程序进入循环检测电机换向控制程序的时间间隔为5us。

优选地，S3中计算当前电机转速的方式为：转速＝(60*频率)/极对数。

本发明至少具有以下有益效果：

现有技术中电流采样控制的工具和本申请中转速算法控制的工具作对比，响应时间明显转速控制快于电流控制，且电流控制的工具只适用于单一工况。通过电机转速的空负载变化曲线的变化，当电机在负载状态，电机转速降低至预设值后电机停止转动。使用此程序的工具，实际测试，当工具紧固螺栓至完全紧固状态后，工具立刻停止转动，实现紧固无延迟停机，防止过度紧固。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术以及本发明，下面将对现有技术以及本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明涉及的一种电动工具紧固自停控制方法的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)旨在区别指代的对象。对于具有时序流程的方案，这种术语表述方式不必理解为描述特定的顺序或先后次序，对于装置结构的方案，这种术语表述方式也不存在对重要程度、位置关系的区分等。

此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种电动工具紧固自停控制方法，包括以下步骤：

S1：功能选择，根据当前工况选择合适的功能档位；

S2：工具启动等待；

S3：电机运行计算转速，当按动扳机之后，单片机接收到工具开机信号，主程序进入循环检测电机换向控制程序，电机运转的同时程序换向间隔时间开始计数，由换向间隔时间计算出当前电机转速；

S4：当前转速小于等于负载转速阈值，主程序控制电机三项MOS管对地短接，电机开始刹车停止转动；

S5：停机延时，机械部分从电机启动时开始运转，带动传动部分转动，被紧固件逐步进入紧固状态，电机转速因负载变大逐步变缓慢；

S6：电机停转，被紧固件进入完全紧固状态，电机停止工作。

S1中，功能档位具体有：木板模式、薄体模式以及厚体模式。可根据具体的工况进行选择。例如以薄的铁板为例，用户可以选择薄板模式。

S2中，功能选择完毕，电动工具处于启动等待的状态，需要操作人员按动扳机从而启动电动工具。

S3中，主程序进入循环检测电机换向控制程序的时间间隔为5us。

S3中计算当前电机转速的方式为：转速＝(60*频率)/极对数。电动工具在打紧螺栓的过程中，电机转速会因为负载加大而逐渐变慢。

S6中电机停止转动，直至用户松开扳机等待下一次启动。主程序通过计算电机转速变化，从全速状态到大负载状态，完成一次被紧固件从松动状态至完全紧固状态，并立刻停止转动，防止过度紧固损坏被紧固件的同时节约电量。

本发明在不改变原本软硬件架构的前提下，解决了因电流采样不稳定导致的停机反应相对迟缓，停机时间一致性较差的问题。本发明不过多的受限于ADC采样速率，单片机可以有更多的时间来完成其他线性任务，同时，本发明具有极高的工况适应自由度。

以上几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本发明作了较为具体和详细的描述。应当指出的是，在不脱离本发明构思的前提下，显然还可以对这些具体实施例作出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。